专利名称：智力构形系列玩具及其构架组配的制作方法
技术领域：
本发明属于玩具领域，特别是涉及一种组配系列玩具。
现有的玩具大体上有两类。一类是整体式玩具，如市场上出售的各种人物、动物、装置模型，包括静态的或动态的。该类玩具无造形变化，若需要不同造型玩具就需要分别购置，普通家庭经济上难以承受。另一类是可拆装的组合式玩具。如中国专利局89年8月23日公开的发明专利申请《组合智力玩具》，具有多种拆装方法和组成不同外形的玩具，提高了趣味性。能组成多种物体构形的玩具，如中国专利局90年3月14日公开的实用新型专利申请《装配式智力玩具和模型构架》，利用四种基本元件可以拼装各种几何图形、玩具模型，对启发、培养儿童智力，有较大帮助。但这二种组合式玩具，仅仅能组装静止的物体构形，其构形空间只能达到三维，不能组成四维及多维胞腔结构，组合式玩具的使用范围受到一定限制。
本发明的目的在于克服现有的组装玩具的不足，并将组装式玩具提高到一个新的高度。本发明造型变化更广阔，物体构形空间可以达到直观几何中的四维或多维胞腔结构，物体模型即可以是静止的，也可以是运动的。它即是开发儿童智力的玩具，也可以成为成人工作研究或娱乐的工具。
本发明的目的是这样实现的。构成本发明的件有三大部分，即基本件、功能件和动力件。基本件包括球和杆，每个球的球面上有与杆配合的数十个盲孔。杆有两类杆的端部有台阶和杆的端部无台阶，这两类杆即可以是实心杆，也可以是空心杆。功能件包括球、板、键轴、肩轴和构形块。球有二种球一种球至少有一个用来传递扭矩的半圆键孔;另一种球至少有一个用以支承键轴的通孔。板有与杆配合的中心孔，板的正面可以绘制或粘贴各种图案。构形块为一长方体或正方体，六个面上有数个盲孔，侧面至少有二个半圆键孔和一个通孔。这些孔分别与杆、键轴、肩轴配合，实现运动的传递。动力件包括壳体和电源盒，壳体的各面有与杆配合的盲孔。壳体内装有齿轮与齿轮轴及电机，相互间构成齿轮传动装置，电源盒通过导线与壳体内的电机相接。基本件、动力件和功能件各自之间和相互之间的连接组配方式有三种a.内藏式球与球，球与块之间通过短杆与连接体上的盲孔相接，连接杆不名露;b.外露式球与球，球与块之间通过长杆与连接体上的盲孔连接，连接杆外露;c.穿通式杆与球，杆与块的连接，杆可穿过球或块的通孔。基本件之间，基本件和功能件之间，基本件、功能件和动力件之间，使用若干件进行组配，可以组成静止的各种图案及其物体构形，也可组成运动的或动静结合的各种物体构形，物体构形空间可以是三维的，也可以是直观几何中的四维胞腔和多维胞腔结构。
本发明有如下优点
1、可以装配出多种图案、模型及物体构形，涉及范围包括数字、字母、汉字、平面曲线、各种平面图案、立体迷宫、立体曲线、立体动物、立体植物、立体建筑物、立体运输工具、立体家庭用具、积木、苏马块、四维五胞腔或八胞腔、多维胞腔等。
2、功能多、装配出的物体构形包括静止的、运动的或动静结合的各种模型，其运动构形的功能包括旋转、行驶、爬行、跳跃和行走。
3、本发明的基本件、功能件和动力件结构简单、成本低廉、制作容易、使用方便，易于普及推广和市场销售。
4、使用本发明简单易学，人可以根据其设想装配出各种形象逼真、功能多样的物体构形，不仅大大益于启发、培养儿童的智力，融教育和游戏功能于一体，而且对成人研究各种构形，进行有关筹算提供独特的工具，同时也是成人的娱乐玩具。
本发明的实施例结合附图加以说明。
图1到图3所示的是本发明的基本件球(1)、杆(2)、杆(3)。球(1)的球面上有数十个盲孔，杆(2)和杆(3)即可以是实心杆，也可以是空心杆，杆(3)的端部有台阶。
图4到图9所示的是本发明的功能件。功能件包括球(4)、(5)，板(6)、键轴(7)、肩轴(8)、构形块(9)。
球(4)除球面有数个盲孔外，至少有一个用来传递扭矩的半圆键孔;球(5)除数个盲孔外，至少有一个用于支承键轴的通孔;板(6)有与杆配合的中心孔，板的正面可以绘制或粘贴各种图案;键轴(7)为半圆键轴，与动力件相配合，用以传递扭矩。肩轴(8)可与构形块配合，构成轴肩或形成偏心运动关系。构形块(9)为一长方体或正方体，六个面上有数个盲孔，侧面至少有二个半圆键孔和一个通孔。
图10所示的是动力件。动力件包括壳体(10)和电源盒(15)，壳体(10)内装有齿轮与齿轮轴(11)，电机及与电机同轴的齿轮(12)，相互间构成齿轮传动关系。电机固定在壳体内，电源盒(15)通过导线(13)与壳体(10)内的电机相接。(14)为装配螺钉。壳体的各面有与杆配合的盲孔。
图11所示的是基本件、动力件和功能件各自之间和相互之间的连接组配方式。其三种连接方式为a.内藏式;b.外露式;c.穿通式。
图12至图17所示是各种运动构形的实施例。
图12为一种旋转座。由动力件和基本件组成。动力件的键轴上还可连接球(4)和构形块(9)。
图13为一种四轮行驶座。由动力件和球(1)、杆(2)、杆(3)、球(4)、球(5)、键轴(7)和构形块(9)组配而成。轮的中心球是用以连接键轴(7)的球(4)。构形块(9)的两侧各有一个穿在键轴上的球(5)，以限制构形块轴向窜动。
图14为一种三轮行驶座。构成件同图13。a为前轮可转向形式;b为不可转向的前轮示意图。可转向前轮安装在由基本件构成的三角架上，连接三角架的杆与构形块垂直。
图15中，(a)为一种爬行座。由动力件和数个构形块(9)以及基本件球(1)、杆(3)组成。动力件的键轴(7)的两个端头各安装一块构形块，动力件两侧的构形块分别与穿有构形块的肩轴(8)相连接，肩轴上的构形块与杆(3)和球(1)连接构成支承脚。肩轴上的构形块，通过杆(3)还与数个构形块组成S状，如图(b)所示。运动时，前后支承脚呈相对运动，实现爬行功能。
图16中，(a)为一种跳跃座。由动力件和数个构形块及基本件，再加上肩轴(8)组成直连杆状。两支承脚运动形式如图(b)所示，呈同向同步运动，以实现跳跃功能。
图17为一种行走座。肩轴(8)套在构形块的偏心孔上，再和其构形块及动力件配合。由基本件组装的座标状交叉脚再与构形块组装在一些。运动时呈往复运动状态。
图18至图26所示为几种平面构形图的实施例。
图18为几种简单构形。
图19所示构形为数字、字母、汉字。
图20所示为平面基本构图。
图21所示，a为三角形数构图;b为正方形数构图。
图22所示，a为洛书构形，b为河图构形。
图23所示，为一数学纵横图，方格内球数目，上、下、左、右对角线相加，均为15。
图24所示，a为平面拼图，b为连接形式由球(1)、杆(2)和板(6)组成。
图25所示为几个趣味性构图。
图26所示，a为平面动物，b为平面植物。
图27至图40均为三维构形实施例。
图27所示为几种简单的立体构形。
图28所示为积木构形，a为小积木、b为大积木，由球(1)、杆(2)、板(6)组成，杆(2)不可见。
图29所示为一苏马块。
图30为一种立体迷宫。A→B为一种经过路线。
图31为一种立体曲线实施例。
图32为一种立体动物实施例。
图33为一种立体植物实施例。
图34至图40所示分别为宝塔、椅子、桌子、滑梯、飞机、汽车、楼房、机器人实施例。
图41是一个典型的四维五胞腔。
图42是一个可旋转的四维八胞腔。
图43是一个多维胞腔结构。
在许多立体构形实施例中，均可以加上动力件，使之运动，如旋转树、行驶汽车、楼房、宝塔等创造性趣味构形。
权利要求
1.一种智力构形系列玩具及其构架组配，包括基本件球(1)、杆(2)和杆(3)，其特征在于增加了功能件和动力件，使用若干件进行组配，可以组成静止的各种图案及其物体构形，也可组成运动的或动静结合的各种物体构形，物体构形空间可以是三维的，也可以是直观几何中的四维胞腔和多维胞腔结构。
2.根据权利要求1所述的智力构形系列玩具及其构架组配，其特征在于基本件球(1)的球面上有数十个盲孔，杆(2)和(3)即可以是实心杆，也可以是空心杆，杆(3)的端部有台阶。
3.根据权利要求1所述的智力构形系列玩具及其构架组配，其特征在于功能件包括球(4)、(5)，板(6)，键轴(7)，肩轴(8)，构形块(9)，球(4)至少有一个用来传递扭矩的半圆键孔，球(5)至少有一个用以支承键轴的通孔，板(6)有与杆配合的中心孔，板的正面可以绘制或粘贴各种图案，构形块(9)为一长方体或正方体，六个面上有数个盲孔，侧面至少有二个半圆键孔和一个通孔。
4.根据权利要求1所述的智力构形系列玩具及其构架组配，其特征在于动力件包括壳体(10)和电源盒(15)，壳体(10)内装有齿轮与齿轮轴(11)，电机及与电机同轴的齿轮(12)，相互间构成齿轮传动装置，电源盒(15)通过导线(13)与壳体(10)内的电机相接，壳体(10)的各面有与杆配合的盲孔。
5.根据权利要求1所述的智力构形系列玩具及其构架组配，其特征在于基本件、动力件和功能件各自之间和相互之间的连接组配方式有三种a.内藏式球与球，球与块之间通过短杆与连接体上的盲孔相接，连接杆不外露;b.外露式球与球，球与块之间通过长杆与连接体上的盲孔连接，连接杆外露;c.穿通式杆与球，杆与块的连接，杆可穿过球或块的通孔。
全文摘要
本发明包括基本件、功能件和动力件。使用若干件进行组配，可以组成静止的、运动的和动静结合的各种图案及其物体构形。物体构形空间可以是三维的，也可以是直观几何中的四维胞腔和多维胞腔结构。装配出来的图案、模型及物体构形涉及范围广、功能多、简单易学，不仅益于启发儿童智力，而且对成人研究各种构形，进行有关筹算提供独特的工具，同时也是成人的娱乐玩具。
文档编号A63H33/04GK1052433SQ9010979
公开日1991年6月26日 申请日期1990年12月6日 优先权日1990年12月6日
发明者王涛 申请人:宁夏回族自治区轻工业设计研究所